Rozvojový projekt na rok Rozvoj přístrojového a experimentálního vybavení laboratoří pracovišť VŠB-TUO

Transkript

1 Rozvojový projekt na rok Program na rozvoj přístrojového vybavení a moderních technologií a) rozvoj přístrojového vybavení Rozvoj přístrojového a experimentálního vybavení laboratoří pracovišť VŠB-TUO Využití moderní přístrojové techniky v laboratorní výuce studijního programu Mechatronika Anotace Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB-TUO se podílí od školního roku 2007/2008 na realizaci univerzitního studijního programu Mechatronika. Velký podíl celkového objemu výuky v jednotlivých oborech tvoří laboratorní výuka. Realizace laboratorních experimentálních pracovišť na bázi moderní přístrojové techniky, technologických zařízení a průmyslových vývojových systémů vyžaduje vysoké finanční náklady. Přidělené finanční prostředky byly využity na nákup přístrojového vybavení pro nová experimentální stanoviště Laboratoře automobilové elektroniky a Laboratoře automobilové elektrotechniky, které byly v současné době budovány z provozních prostředků Katedry elektroniky. Projekt podpořil rozvoj akreditovaného univerzitního studijního programu Mechatronika, obory Automobilová elektronika a Mechatronické systémy. Řešitelský tým Prof. Ing. Pavel Brandštetter, CSc. Ing. Petr Šimoník, Ph.D. Ing. Tomáš Pavelek, Ph.D. Koordinace a řízení projektu Návrh a realizace pracovišť v Laboratoři automobilové elektroniky Návrh a realizace pracovišť v Laboratoři automobilové elektrotechniky Řešení projektu Fakulta elektrotechniky a informatiky v současnosti disponuje laboratorními plochami i jejich vybavením využívaným při experimentální výuce akreditovaných studijních elektrotechnických oborů. Pro nově akreditovaný univerzitní studijní program Mechatronika, obory Automobilová elektronika a Mechatronické systémy, který byl akreditován v roce 2007, je nutné zajistit laboratorní výuku v nových předmětech uvedených oborů, které dosud nebyly na univerzitě vyučovány. Na základě posouzení aktuálního stavu a potřeb pro zajištění nově akreditovaného studijního programu byly stanoveny hlavní priority vybudování a rozvoje Laboratoře automobilové elektroniky a Laboratoře automobilové elektrotechniky na Katedře elektroniky, na které působí garanti bakalářského a magisterského studia oboru Automobilová elektronika

2 Laboratorní zařízení musí odpovídat současnému stavu techniky a také požadavkům moderní pedagogiky a didaktiky. V uvedených laboratořích musí být vybudována nová experimentální pracoviště. S ohledem na současný rozvoj automobilové elektroniky a elektrotechniky dochází k prudkému nárůstu užitných vlastností elektronických a elektrotechnických systémů. Do oblasti automobilové techniky tak ve stále větší míře vstupuje automatizační, měřicí a řídicí technika včetně využití vizualizace technologických procesů. To klade stále větší odborné nároky na absolventy studia při uvádění těchto zařízení do provozu. Základem pro zajištění laboratorní výuky v Laboratoři automobilové elektroniky byl návrh a realizace pracovišť pro analýzu dat v automobilové elektronice, na kterých budou aplikovány různé laboratorní úlohy. Důležité je v tomto případě využití komerčně dostupných komponentů, což studentovi ukazuje skutečnou podobu a vlastnosti v praxi používaných zařízení. Standardní úlohy sběru a analýzy dat v automobilové elektronice budou vyučovány na konkrétních automobilních aplikacích tak, aby na jednotlivé úlohy bylo možné nazírat z různých pohledů (statické a dynamické chování soustavy, automatizace a logické řízení soustavy, funkce různých typů čidel a snímačů, vlastnosti akčních členů a různých typů komunikačních rozhraní). Laboratoř automobilové elektrotechniky byla dovybavena měřicí technikou tak, aby laboratorní výuka probíhala na požadované úrovni. Tento přístup umožní nejen vizualizaci a automatizované zpracování naměřených dat, ale ukáže studentům silné vazby mezi tradičními disciplinami elektrotechniky a metodami moderní informatiky (statistické zpracování dat, moderní diagnostické metody apod.) Cíle projektu 1. Návrh a realizace experimentálních pracovišť v Laboratoři automobilové elektroniky splněno. 2. Modernizace experimentálních pracovišť v Laboratoři automobilové elektrotechniky splněno. 3. Zavedení nových poznatků z oblasti informačních a komunikačních technologií do laboratorní výuky splněno. 4. Příprava učebních pomůcek ve formě laboratorních návodů pro prezenční a kombinovanou formu studia splněno. Kontrolovatelné výstupy projektu 1. Experimentální pracoviště v Laboratoři automobilové elektroniky. 2. Experimentální pracoviště v Laboratoři automobilové elektrotechniky. 3. Učební texty pro laboratorní výuku

3 Specifikace čerpání finanční dotace na řešení projektu (vyplnit za celý projekt) Přidělená dotace na řešení projektu - ukazatel I (v tis. Kč) Čerpání dotace (v tis. Kč) 1. Kapitálové finanční prostředky celkem Dlouhodobý nehmotný majetek (SW, licence) Samostatné věci movité (stroje, zařízení) Běžné finanční prostředky celkem 304 Mzdové náklady: 2.1 Mzdy (včetně pohyblivých složek) Odměny dle dohod o pracích konaných mimo pracovní poměr Odvody pojistného na veřejné zdravotní pojištění a pojistného na sociální zabezpečení a příspěvku na státní politiku zaměstnanosti a příděly do sociálního fondu Ostatní: 2.4 Materiální náklady (včetně drobného majetku) Služby a náklady nevýrobní Cestovní náhrady Stipendia Celkem běžné a kapitálové finanční prostředky Bližší zdůvodnění čerpání v jednotlivých položkách (přidejte řádky podle potřeby) Číslo položky (viz předchozí tab.) Název výdaje Vehicle Bus Analyzer 600 MHz s příslušenstvím, 1 ks, dodavatel Blue Panther s.r.o. - měřicí systém pro analýzu dat v Laboratoři automobilové elektroniky. Diagnostická stanice s motortesterem FSA 740 a příslušenstvím, 1 ks, dodavatel AD Technik, s.r.o. - měřicí systém pro diagnostiku v Laboratoři automobilové elektroniky. Laboratorní zdroje (2 ks), multimetry (5 ks), osciloskopy Agilent (3 ks), vn sondy k osciloskopu (2 ks), proudové sondy k osciloskopu (2 ks), laboratorní generátory (2 ks), magnetická míchačka s ohřevem (1 ks) - měřicí technika pro Laboratoř automobilové elektrotechniky. Částka ( v tis. Kč)

4 Experimentální pracoviště v Laboratoři automobilové elektroniky Pracoviště pro analýzu dat - sériová diagnostika motoru Použité nové přístroje: nejmodernější zařízení pro sériovou diagnostiku motorových vozidel, nákladních vozidel a motocyklů firmy BOSCH Diagnostická stanice s motortestrem FSA 740, emisní analýza benzinových a dieselových motorů, ESI[tronic]

5 Pracoviště pro analýzu dat - paralelní diagnostika řídicích jednotek Použité nové přístroje: nejmodernější zařízení pro bezdrátovou paralelní diagnostiku elektronických řídících jednotek motorových vozidel, nákladních vozidel a motocyklů firmy BOSCH - KTS 570 bluetooth, ESI[tronic]. Měřené vozidlo je se základovou stanicí propojeno při měření pomocí bezdrátového komunikačního rozhraní bluetooth

6 Pracoviště pro analýzu dat - vozidlová komunikačních sběrnice Pracoviště pro analýzu dat zpracování dat snímačů a regulace akčních členů Použité nové přístroje: Analyzátor datových komunikačních sběrnic LECROY VBA 64Xi s příslušentstvím, laboratorní napájecí zdroj

7 Příklad obrazu komunikační sběrnice typu I2C, využití analyzátoru LECROY VBA 64Xi. Příklad obrazu komunikační sběrnice typu SPI, využití analyzátoru LECROY VBA 64Xi

8 Příklad obrazu komunikační sběrnice typu RS232, využití analyzátoru LECROY VBA 64Xi

9 Experimentální pracoviště v Laboratoři automobilové elektrotechniky Pracoviště pro měření teplotních čidel Použité nové přístroje: Magnetická míchačka s ohřevem, multimetry Agilent U1242A Příklad naměřených charakteristik R [Ω] 140 Charakteristika Pt100 R [Ω] Charakteristika termistoru K164NK Změřená Vypočtená Katalog Změřená Katalog Vypočtená T [ C] T [ C] - 9 -

10 Pracoviště pro měření na modelu zapalovací soustavy Použité nové přístroje: Osciloskop Agilent DSO3152A, VN sonda, proudová sonda, laboratorní zdroj, generátor Příklad naměřených průběhů napětí a proud indukční cívky

11 Pracoviště pro měření zdrojové soustavy Použité nové přístroje: laboratorní zdroj, multimetr, generátor Příklady naměřených průběhů Ua = f(n) Ib = 200 ma Ib = 500 ma Ib = 1 A Ib = 1,5 A n [1/min] Ua = f(ib) n = U [V] U [V] ,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 Ib [A]

12 Pracoviště pro měření vlastností akumulátoru (vybíjecí křivka, impedance) Použité nové přístroje: Osciloskop Agilent DSO3152A, proudová sonda, laboratorní zdroj, generátor Příklad naměřených průběhů